Introducción
El frijol (Phaseolus vulgaris L.), de grano negro o rojo, es un alimento básico en la dieta costarricense y es consumido por el 97% de la población (Rodríguez-González y Fernández-Rojas 2015a). Es una fuente importante de proteína vitaminas (tiamina y ácido fólico), minerales como magnesio, zinc, hierro y fósforo; carbohidratos, fibra tanto soluble como insoluble, y sustancias como fitatos, flavonoides, cumarinas, triterpenos, lignanos, fenoles y oligosacáridos; identificadas como antitumorales y que ayudan a reducir el riesgo de padecer enfermedades crónico-degenerativas (Rodríguez-González y Fernández-Rojas 2015b). Su cultivo está principalmente en manos de pequeñas empresas productoras (< 5 ha), ubicadas en los cantones de La Cruz, Upala, Los Chiles, Pérez Zeledón y Buenos Aires (Hernández-Fonseca 2009b).
El frijol de color blanco se comercializa en Costa Rica para suplir un pequeño nicho de mercado, que paga entre un 10 y 20% de sobreprecio con respecto al frijol de grano rojo, tradicionalmente de mayor precio que el de color negro. Para la producción de frijol blanco en Costa Rica, los agricultores comúnmente han empleado grano comercial adquirido en los supermercados, que no cumple con las normas de calidad de una semilla, debido a que no se disponía de variedades mejoradas de grano blanco en el país.
Los patógenos más comunes que afectan la producción y calidad del frijol en Costa Rica son el virus del mosaico dorado amarillo (BGYMV); el virus del mosaico común (BCMV); Colletotrichum lindemuthianum Sacc. & Magn. (antracnosis); Pseudocercospora griseola (Sacc.) Crous & Braun (mancha angular); Uromyces appendiculatus (Pers.) Unger (roya); Thanatephorus cucumeris (Frank) Dong (mustia hilachosa o telaraña) y su anamorfo: Rhizoctonia solani Kühn; Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli Smith (tizón bacteriano); Fusarium solani f. sp. phaseoli (Burk.) Snyd. & Hans. (pudrición radicular); Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid (pudrición gris); Sclerotium rolfsii Sacc. (añublo sureño); (Araya y Hernández 2003, Araya-Fernández y Hernández-Fonseca 2006) y Aphelenchoides besseyi Christie, nematodo causante del “amachamiento” (Chaves et al. 2013). Los insectos también pueden causar pérdidas considerables en el frijol, como las larvas de los brúquidos Acanthoscelides obtectus Say y Zabrotes subfasciatus Boheman, capaces de dañar hasta del 35% del grano durante el almacenamiento (Miklas et al. 2006, Singh y Schwartz 2011).
Las empresas productoras de frijol requieren de cultivares resistentes, productivos y adaptados a sus sistemas de producción. El método más efectivo para generarlos es el fitomejoramiento participativo (Ceccarelli 2015), empleado en Costa Rica en los últimos 25 años para desarrollar las variedades de frijol (Hernández et al. 2018). El uso de cultivares resistentes a los patógenos reduce las pérdidas en productividad, mejora la calidad del grano, reduce el uso de plaguicidas y mejora la eficiencia de éstos, por lo que minimiza el impacto en la salud del productor y en el ambiente, reduce los costos de producción e incrementa la rentabilidad y competitividad del cultivo (Singh y Schwartz 2010). El objetivo del presente trabajo fue describir el proceso de desarrollo de la variedad Surú, así como sus principales características agronómicas y fenotípicas.
Materiales y métodos
Variedad Surú, fue desarrollada mediante el cruzamiento simple PAN 68 / Bribrí. PAN 68 es una línea mejorada de grano blanco derivada del cruzamiento BAT 338 / G 3645, la cual mostró alta productividad, arquitectura erecta y granos con alto valor comercial en ensayos llevados a cabo en Costa Rica en el 2001. “Bribrí” es una variedad de grano rojo brillante, de tono oscuro, derivada del cruzamiento doble RAB 310 / XAN 155 // DOR 391 / Pompadour G, con muy buena adaptación a suelos de baja fertilidad, resistencia intermedia a las principales enfermedades del cultivo en Costa Rica y un potencial de rendimiento mayor a 1900 kg.ha-1 (Hernández et al. 2001, Rosas et al. 2003).
El cruzamiento inicial, que dio origen a Surú, fue realizado en el 2002, por el Programa de Investigaciones en Frijol de la Escuela Agrícola Panamericana (EAP)/Zamorano, en Honduras. La generación F1 de este cruzamiento fue sembrada en Honduras durante el 2003, mientras que las generaciones F2, F3, F4, F5 y F6 fueron evaluadas en Costa Rica del 2004 al 2005 por personas investigadoras del Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA) y la Universidad de Costa Rica (UCR). En el 2004, se recibieron más de 500 semillas F2 de cada una de las siguientes 4 poblaciones: MEB 2231 (PAN 68 / UCR 55), MEB 2232 (PAN 68 / Bribrí), MEB 2233 (PAN 68 / Morales) y MEB 2234 (PAN 68 / Tío Canela 75).
El proceso de selección de la generación F2 a la F6 se llevó a cabo en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) de la UCR en La Garita, Alajuela, Costa Rica (N 10°00’26”; O 84°15’57; 840 msnm). La estrategia de selección se basó en la resistencia o tolerancia a patógenos bajo incidencia natural, hábito de crecimiento indeterminado arbustivo tipo II, arquitectura compacta, productividad y semilla pequeña (menos de 25 g por 100 semillas), de forma ovoide y color blanco sucio (Muñoz et al. 1993, Rosas et al. 2009). El vivero F2 de la población MEB 2232 fue sembrado en mayo del 2004, durante la primera época de siembra y se seleccionó aproximadamente el 20% de las plantas, que se cosecharon de forma individual. En octubre del 2004 (durante la segunda época de siembra), se evaluaron 98 líneas F3 y se seleccionaron 31 líneas F4, que fueron cosechadas de forma masal. Las líneas F4 fueron sembradas en mayo del 2005 y 15 de ellas (líneas F5), seleccionadas y cosechadas masalmente. Las líneas F5 fueron sembradas, en octubre del 2005 en la EEAFBM y evaluadas por personas agricultoras de las principales regiones productoras de Costa Rica. De ellas, 7 líneas F6 fueron seleccionadas y cosechadas de forma masal, e incluidas en el Ensayo Nacional de Líneas Blancas de Frijol (ENLBF).
El ENLBF estuvo conformado por 18 genotipos; entre ellos 15 líneas F6: 4 líneas MEB 2231, 7 líneas MEB 2232 (entre ellas la MEB 2232-29, posteriormente designada como Surú), 3 líneas MEB 2233, una línea MEB 2234; y 3 testigos: la variedad local “Upala” y las líneas mejoradas MR 13517-36 (Tío Canela 75 // G 4691 / G 10613) y MH 5-1 (VAX 6 /// MUS 83 / BelNeb // DOR 483 / BAT 93). Durante el 2006, el ENLBF fue sembrado en 5 localidades de las regiones Brunca (Concepción, El Águila y Veracruz) y Huetar Norte (El Parque y Pueblo Nuevo) (Tabla 1), para determinar la reacción a los patógenos y el potencial de rendimiento de los genotipos. Para ello, se utilizó un diseño de bloques completos al azar con 3 repeticiones y la unidad experimental fue de 2 hileras de 2,5 m espaciadas 0,4 m. Se utilizó una densidad de 10 semillas por metro lineal. Los ensayos fueron fertilizados a los 8 días después de la siembra (dds) con una dosis de 18 kg de N, 54 kg de P2O5 y 18 kg de K2O por hectárea. Las arvenses fueron controladas con glufosinato de amonio a los 2 dds y fomesafen a los 22 dds. Se aplicó deltametrina y azoxistrobina, para el combate de insectos y hongos, respectivamente. La reacción de las líneas de frijol a los patógenos fue evaluada con la escala estándar de 1 a 9 del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), donde 1 = inmune y 9 = muy susceptible (CIAT 1987).
Localidad | Cantón | Provincia | Región | Localización geográfica | Altitud (msnm) |
El Parque | Los Chiles | Alajuela | Huetar Norte | N 10°57’03” O 84°39’55” | 50 |
Pueblo Nuevo | Upala | Alajuela | Huetar Norte | N 10°58’57” O 85°07’39” | 44 |
El Águila | Pérez Zeledón | San José | Brunca | N 09°07’16” O 83°31’36” | 385 |
Veracruz | Pérez Zeledón | San José | Brunca | N 09°06’00” O 83°32’37” | 615 |
Chánguena | Buenos Aires | Puntarenas | Brunca | N 08°56’15” O 83°12’05” | 822 |
Concepción | Buenos Aires | Puntarenas | Brunca | N 09º06’03” O 83º28’06” | 540 |
Para la etapa de validación, personas productoras y mejoradoras seleccionaron de forma participativa las líneas promisorias MEB 2231-15, MEB 2231-16 y MEB 2232-29 por su color (se descartaron las líneas con granos de color blanco limpio, brillantes y manchados) y por una menor presencia de guías. Durante el 2007 y 2008, se sembraron 11 parcelas de validación en 6 localidades de las regiones Brunca y Huetar Norte (Tabla 1), las 2 zonas de producción de frijol más importantes de Costa Rica (Hernández-Fonseca 2009b). El tamaño de cada parcela de validación fue de 1500 m2, a razón de 500 m2 por cada línea promisoria.
La reacción de la línea MEB 2232-29 (Surú) al BCMV y al BGYMV fue determinada a través de pruebas de laboratorio llevadas a cabo en la EAP/Zamorano, Honduras en 2008. Se empleó el marcador molecular SCAR SW13 para determinar la presencia del gen I, el marcador SR2 para detectar la presencia del gen recesivo bgm-1 y el SW12 para la presencia del QTL mayor.
Surú fue evaluada desde los 44 msnm en Pueblo Nuevo de Upala hasta los 840 msnm en la EEAFBM en Alajuela, lo que cubre el rango de altitud de la producción comercial de frijol en Costa Rica. La EEAFBM tiene una temperatura promedio de 21,9°C (mínima 17,8°C y máxima de 28,5°C), una precipitación promedio anual de 1940 mm, distribuidas principalmente de mayo a diciembre (Gutiérrez et al. 1997). Mientras que Pueblo Nuevo tiene una temperatura promedio de 25,9°C (mínima 19,5°C y máxima de 32,2°C) y una precipitación promedio anual de 2395 mm (Villalobos et al. 2013). Las áreas de producción de frijol en Costa Rica están localizadas en el bosque premontano muy húmedo (bmh-P) y el bosque húmedo tropical (bh-T) de acuerdo con las zonas de vida de Holdridge (1978). Los suelos donde se siembra este cultivo son predominantemente ultisoles de baja fertilidad, con menos de 10 ppm de fósforo (Hernández-Fonseca 2009a).
Los datos de rendimiento obtenidos en los distintos ensayos y la etapa de validación, fueron analizados con el paquete estadístico Statistica 6.0 (StatSoft, Inc. 1984-2001). Se determinaron diferencias estadísticas a una p<0,05, mediante un análisis combinado para las diferentes épocas de siembra y localidades.
Resultados y discusión
El rendimiento promedio de la línea MEB 2232-29 (Surú) en el ENLFB fue de 1488 kg.ha-1 (Tabla 2); sin embargo, éste no fue superior al de los testigos empleados: la variedad local “Upala” (1224 kg.ha-1), la línea MR 13517-36 (1220 kg.ha-1) y línea MH 5-1 (1002 kg.ha-1). En cuanto a su reacción a los patógenos, Surú mostró susceptibilidad a Thanatephorus cucumeris (mustia hilachosa) y a Aphelenchoides besseyi (“amachamiento”), con una calificación máxima de 7; resistencia intermedia a Pseudocercospora griseola (mancha angular) con un valor máximo de 5 y no se observaron casos de infección por el BCMV o el BGYMV durante los ENLFB. De acuerdo con las pruebas con marcadores moleculares llevadas a cabo en la EAP/Zamorano, Surú posee el gen I (SW13), que le confiere resistencia al BCMV (Melotto et al. 1996, Singh y Schwartz 2010), el gen recesivo bgm-1 (SR2) y el QTL mayor (SW12), que le confieren resistencia al BGYMV (Urrea et al. 1996, Miklas et al. 2000, Singh et al. 2000, Blair et al. 2007). La línea MEB 2232-29 fue una de las 3 seleccionadas por las personas productoras para la etapa de validación, debido a que presentó un valor agronómico de 5 (Lépiz 1997), arquitectura erecta (tipo IIa) y grano blanco sucio opaco, considerado de buen valor comercial.
- | - | - | Localidad | - | - | - |
Genotipo | - | - | - | - | - | Promedio |
- | - | Veracruz | Concepción | Los Chiles | Upala | - |
MEB 2231-12 | 1923 | 932 | 1217 | 470 | 1200 | 1148 |
MEB 2231-15 | 1841 | 1264 | 1241 | 1170 | 1533 | 1410 |
MEB 2231-16 | 1984 | 1140 | 1549 | 1460 | 1200 | 1467 |
MEB 2231-19 | 2016 | 560 | 1255 | 1167 | 900 | 1179 |
MEB 2232-7 | 1365 | 1196 | 1296 | 510 | 1200 | 1113 |
MEB 2232-18 | 1620 | 972 | 1176 | 1353 | 1200 | 1264 |
MEB 2232-26 | 1647 | 1696 | 1544 | 820 | 733 | 1288 |
MEB 2232-27 | 2055 | 1412 | 964 | 1267 | 600 | 1259 |
MEB 2232-28 | 1999 | 588 | 1569 | 1233 | 1000 | 1278 |
MEB 2232-29a | 1924 | 1248 | 1400 | 1367 | 1500 | 1488 |
MEB 2232-31 | 2115 | 1152 | 1409 | 1087 | 1067 | 1366 |
MEB 2233-7 | 2033 | 772 | 952 | 960 | 1067 | 1157 |
MEB 2233-21 | 2017 | 272 | 1269 | 1930 | 600 | 1218 |
MEB 2233-22 | 1581 | 700 | 1712 | 720 | 1067 | 1156 |
MEB 2234-28 | 1728 | 1332 | 1985 | 1087 | 800 | 1386 |
Upala | 1572 | 870 | 1603 | 1340 | 733 | 1224 |
MR 13517-36 | 1600 | 600 | 1735 | 1230 | 933 | 1220 |
MH 5-1 | 1573 | 756 | 1045 | 700 | 933 | 1002 |
Promedio | 1811 | 970 | 1385 | 1104 | 1015 | 1249 |
DMS0,05 | 497 | 235 | 978 | 186 | 891 | 353 |
aSurú.
Durante la etapa de validación, el rendimiento de Surú varió de 755 a 1350 kg.ha-1, con una media de 1037 kg.ha-1 (Tabla 3), superior a la de las otras 2 líneas promisorias evaluadas, la MEB 2231-51 (821 kg.ha-1) y la MEB 2231-16 (840 kg.ha-1). El rendimiento obtenido por Surú fue similar al de otras variedades de frijol de uso comercial en Costa Rica durante la etapa de validación: Bribrí (972 kg.ha-1), Cabécar (1033 kg.ha-1), Diquís (1161 kg.ha-1) (Hernández et al. 2001, Rosas et al. 2004, Hernández et al. 2018).
Localidad | Año | - | Rendimiento (kg.ha-1) | - |
- | - | MEB 2231-15 | MEB 2231-16 | MEB 2232-29 |
Región Brunca | - | - | - | - |
Veracruz | 2007 | 1150 | 805 | 950 |
El Águila | 2007 | 800 | 1081 | 1205 |
Concepción | 2007 | 690 | 690 | 840 |
Chánguena | 2007 | 651 | 790 | 1250 |
Veracruz | 2008 | 850 | 955 | 1275 |
El Águila | 2008 | 1100 | 1000 | 1350 |
Chánguena | 2008 | 750 | 900 | 855 |
Promedio | - | 856 | 889 | 1104 |
DMS0,05 | - | - | - | 199 |
Región Huetar Norte | - | - | - | - |
Upala | 2007 | 875 | 925 | 1120 |
Los Chiles | 2007 | 675 | 650 | 850 |
Upala | 2008 | 690 | 690 | 955 |
Los Chiles | 2008 | 800 | 750 | 755 |
Promedio | - | 760 | 754 | 920 |
DMS0,05 | - | - | - | 168 |
Promedio general | - | 821 | 840 | 1037 |
DMS0,05 | - | - | - | 113 |
Surú es la primera variedad mejorada de frijol blanco desarrollada en Costa Rica, con características agronómicas superiores al grano comercial que tradicionalmente las personas productoras han empleado como semilla. Es una variedad adecuada para los sistemas de siembra manual (a “espeque”) y semi-mecanizado empleados en Costa Rica, debido a su arquitectura erecta y compacta, ya que no presenta problemas de volcamiento o quiebra de tallo. Su resistencia intermedia a la mancha angular y resistencia a virus, permite que bajo condiciones climáticas normales y buenas prácticas de manejo, como el uso de semilla de calidad, mínima labranza y un uso racional de fungicidas (Chaves-Barrantes y Araya-Fernández 2014); no presente reducciones significativas en su rendimiento. Las variedades de frijol blanco en general son muy susceptibles al manchado del grano, más aún si imperan condiciones lluviosas durante la cosecha. Debido a esta situación, se recomienda sembrar Surú durante la segunda siembra del año en la región Brunca (en octubre), para efectuar la cosecha durante la estación seca (diciembre - enero).
Bajo las condiciones en que fue evaluada y seleccionada, la variedad Surú presentó un hábito de crecimiento indeterminado arbustivo con guía corta (tipo IIa) y arquitectura compacta. Sus flores fueron blancas (Figura 1) y la floración se presentó entre los 34 y 40 dds; la madurez fisiológica se dio entre los 56 y 63 dds y la madurez de cosecha entre los 74 y 80 dds. La variación presentada se debió a las diferencias climáticas entre regiones productoras. Las vainas inmaduras fueron verdes y se tornaron color amarillo claro al llegar a madurez fisiológica, y color crema al secarse (Figura 1). El promedio de semillas por vaina fue de 7, de forma ovoide y color blanco sucio al secarse (Figura 1). El peso promedio de 100 semillas fue de 22 g.
La variedad Surú de grano blanco fue liberada el 10 de diciembre del 2009 en Guagaral, Buenos Aires, Puntarenas (N 09°04’27,1’’; O 83°30’37,2’’; 397 msnm). Es producto del trabajo cooperativo entre el INTA y la UCR, en colaboración con el Programa de Investigaciones en Frijol de la EAP/Zamorano en Honduras. Esta variedad fue registrada con el número FR-003-179 en la Oficina Nacional de Semillas (ONS) de Costa Rica. El nombre Surú es derivado de la lengua Cabécar, un grupo indígena de Costa Rica, el cual significa “blanco” (Margery 1985), en alusión al color del grano de la variedad. La semilla de Surú puede ser obtenida en la EAP/Zamorano y en la EEAFBM de la UCR.